Point sur les mesures environnementales

M. ChefdevilleReunion 31/03/09

Objectifs de l’etude• Quantifier l’impact de divers variables sur le gain

– Pression– Temperature– Tension de mesh– Flux de gaz– Gap d’amplification– Concentration du mélange gazeux

• Mesure ou simulation/calcul

• Au final– Variation de gain -> variation d’efficacite de detection η– Modele simple: MIP traversant perpendiculairement– Integration numerique: η(G) sur un damier

Gas

MIP

Mesures environnementales• Banc experimental

– Bulk Micromegas 128 μmChambre 6x16 cm2

– 2 Debitmetres massiques Ar & CO2+ 3 rotametres + 3 chambres + 3 bulleursFlux de gaz d’environ 1 l/h sur 3 chambres

– Lecture de la meshORTEC preamp + ampli+ ADC + CENTAURE2.199 +/- 0.026 ADU/fC

• Analyse de donnees– Record 55Fe pulses

Reconstruct spectra offline– Fit triple gaussian function

6 free parameters

Resume des mesures

Peak (ADU) & time (days)

Pressure (mbar) & time

Temperature (degC) & time

Peak P-corrected & time

Pic du fer et pression

• Scatter plot de la position du pic et de la pression a temperature constante– Depend de la plage de T– Plus petite barre d’erreur entre 24.8-

24.9 degC

Distribution de la temperature

G = exp(p0+p1/P)

ΔG/G ~ p1.ΔP/P2 ~ 0.6%/mbar

Pic du fer et temperature

• Scatter plot de la position du pic corrigee pour les variations de pression et de la temperature– Selectionne une importante variation de temperature

Peak P-corrected & time

Temperature (degC) & time

Pic du fer et temperature

• Scatter plot de la position du pic corrigee pour les variations de pression et de la temperature– Selectionne une importante variation de temperature

G = exp(p0+p1.T)

ΔG/G ~ p1.ΔT ~ 1%/degC

(! Linear fit on plot)

Pic du fer et melange• Gain diminue avec le % de CO2

– Mesures OK– Seulement 3 melanges differents

• Simulation du gain avec MAGBOLTZ– Importantes differences

certains processus d’ionisation ne sont pas implementes

– Cependant variations relatives OK

G = exp(p0+p1.f)

ΔG/G ~ p1.Δf ~ 10%/1%CO2

(! Linear fit on plot)

Gain et gap d’amplification• A faible champ electrique (<100 kV/cm), le coefficient de

Townsend varie lineairement avec le champ– G = exp(α.g) = exp((A+B.E)g) = exp(C+A.g)

E = V/g– ΔG/G = A.Δg

• Pente des courbes de gain: – G(V) = exp(a+bV)– Mesure de a et donc de A

• Predictions: ΔG/G = -11.5% Δg[Δg] = μm